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"PERFECTIONNEMENTS AUX MODES DE TRAITEMENT DES HYDROCARBURES" /
L'invention est relative à un mode nouveau et per- fectionné de traitement d'hydrocarbures liquides à la tempé ratu- re normale, ou p@uvant être liquéfiés par la chaleur, ainsi qu'à un appareil pour la mise en oeuvre de ce mode de traitement.
Elle a plus particulièrement trait à la déshydratation, à la dis- tillation et à la dissociation de goudrons', de brais et autres hydrocarbures, soit ceux trouvés dans la nature, soit ceux pro- duits dans l'industrielToutefois, les principales sources d'une matière de ce genre, , sont les gouurons et les brais obtenus com- me sous-produits de la distillation de la houille , du lignite, etc.
,et du bois',' et également ceux dérivés dess huiles de pétrole et des résidus de la distillation de ces demi/ères.
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La présente invention a pour objet un procédé et un appareil nouveaux et perfectionnés pour le traitement de ma- @ tières des genres indiqués ci-dessus,à l'aide des-quels on peut obtenir une récupération maximum des constituants volatils,les rasidus solides pouvant être récupérés sous la forme d'un coke marchand pouvant être employé en métallurgie.
L'invention consiste en un mode de chauffage d'un hydrocarbure sous forme liquide, suivant lequel l'hydrocarbure est déposé sur une surface chauffée à une température de disso- ciation. Le préférence, on chauffe cette surface à la température voulue pour qu'il s'y forme du coke métallurgique, c'est-à-dire à une température supérieure à 538 C.L'hydrooarbure est de pré- férence déposé sur une surface chauffée' formée d'une matière, telle que du verre résistant à la chaleur, destinée à transmet- tre la chaleur radiante ainsi que la chaleur transmise par con- tact;ou l'hydrocarbure est déposé sur une surface chauffée faite de briques contenant plus de soixante pour cent d'oxyde d'alumi- ne.
L'invention consiste également dans le mode de chauf- fage d'un hydrocarbure sous forme liquide conformément à l'un quelconque ou à plusieurs.des paragraphes précédents ,suivant lequel l'hydrocarbure est d'abord partiellement. distillé -et les résidus liquides de cette distillation partielle sont déposés sur la surface chauffée pendant qu'ils sont approximativement à la température de distillation.De préférence',, la distillation partiel- le de l'hydrocarbure est .effectuée en le faisant passer d'une ma- nière continue sous la forme de minces nappes sur des surfaces chauffées , des mesures étant prises pour retarder sélectivement l'écoulement des minces nappes d'hydrocarbure..
Un procédé approprié pour déterminer l'écoulement
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de l'hydrocarbure sous forme de minces nappes consiste à le dis- tribuer sur une cage rotative contenant une matière en morceaux, destinée à être agitée ou remnée par la rotation de la cage,, la couche de ooke formée sur la surface chauffée par l'hydrocarbure qui s'y dépose , est périodiquement enlevée et on fait passer les produits volatils de l'hydrocarbure à travers un appareil destiné à séparer les produits volatils en différentes fraations.
L'invention consiste finalement en un procédé et un appareil pour chauffer un hydrocarbure sous forme liquide en prin- cipe comme décrit ci-après.
Certaines formes de réalisation préférées de l'in- vention sont représentées schématiquement dans le dessin annexé, . dans lequel:
La fig. 1 est une coupe longitudinale , en partie coupée , d'un élément ou unité de l'appareil.
La fige 2 est une vue de la fig. 1 telle qu'on la voit de la gauche.
La fig. 3 est une vue quelque peu schématique,par- tie en coupe ,montrant l'installation.
La :fige 4 est une vue analogue à la fig. 1,mais montre une variante d'appareil.
La fige 5 est une coupe faite suivant la ligne 5-5 de la fig.. 4.
La fig. 6 est une coupe verticale longitudinale partielle d'une forme de construction de l'appareil.
La fig.7 est une vu partielle'analogue à une partie de la fig,, 6,mais faite suivant un plan différent.
La fig. 8 est une coupe transversale de la fige 6.
La fig. 9 est une vue analogue à la fig. 5,mais mon-
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tre une forme différente de dispositif pour retarder l'écoulement de 1'hydrocarbure.
Bn se reportant tout d'abord à la forme de construc- tion de l'appareil montrée figs. 1 et 2,on voit que la chambre d@ chauffage 11 présente des parois d'extrémités 12 et 13.Un arbre 14 passe à travers des paliers 15 présentés par l'extrémité 12 et à travers des paliers 16 présentés par l'extrémité 13 et cet arbre est s'apporte à ses extrémités par des paliers à galets 17 et 18.L'arbre 14 est @@@@@ creux et un tuyu 19 est prévu pour l'introduction de fluide ou de gaz à l'intérieur de l'arbre,Les extrémités 12 et 13 sont pourvues de portes 20 et 21 supportées par deb bras 22 et 23',
'Ces bras étant pivotés sur la partie supérieure des extrémités de la chambrer de façon que les portes puissent être complètement écartées des ouvertures.
La chambre 11 est pourvue d'un prolongement supérieur 24 qui est divisé , par des cloisons 25, pour former une série de chambres.Chacune de ces chambres 24 est pourvue d'une cage fixe 26, de préférence remplie d'une matière en morceaux,ttlle que du coke. Un tuyau de distribution 27 s'étend au-dessus de la chambre 24 et est pourvu de conduits de liaison contrôlés par des soupapes 28' communiquant avec des tuyères¯ de distributions .Des tuyaux d'évacuation 29 sont prévus pour évacuer du système les produits volatils.
L'arbre 14 supporte une cage 30 à fortes mailles, supportée par l'arbre à l'aidede btis de support appropriés.Cet- te cage contient du ooke, ou autre matière en morceaux,en quantité voulue pour remplir à moitié la dite cage.L'extrémité gauche de l'arbre 14 porte une roue d'engrenage 31/engrenant avec une petite roue d'engrenage 32 montée sur un arbre court 33.Sur l'arbre couit; 33 est également montée une gtande roue d'engrenage 34 actionnée,'
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par une chauvine'35, au moyen de la roue d'engrenage 36.Cette roue d'engrenage 36 est actionnée par le moteur électrique 38 au. moyen d'un dispositif réducteur de vitesse 37.
Le plancher 39 de la chembre de chauffage est formé de briques réfractaires;de préférence de briques contenant plus de soixante pour cent d'oxyde d'alumine .Au-dessous du plancher 39 sont disposés les carneaux 40 pomrvus aux extrémités de tuyères 41 et 42 qui sont alimentées de combustible au moyen des tuyaux 43 et 44 respectivement.Les récupérateurs 45 et 46 sont situés au-dessous des carneaux 40 et communiquent avec ces derniers par des passages 47 et 48situés à proximité du point de distri- bution du combustible débouchant des tuyères 41 et 42.les passa- ges longitudinaux 49 et 50 communiquent avec les extrémités in- férieures des récupérateurs et servent alternativement à mntrodu
re de l'air et à évacuer les produits de la combustion. se
En/reportant maintenant à la fig. 3,on voit que le dispositif de chauffage est représenté quelque peu schématiquement et près de l'extrémité gauche du dispositif est représenté le chariot 51 destiné à recevoir du coke*l'organe de poussée 52 est supporté par un bâti 53 et reçoit un mouvement alternatif de, mo- teur 54 au moyen des câbles de commande 55.L'extrémité de l'or- gane de poussée 52 porte une pièce 56 destinée à osciller dans le sens des aiguilles d'une montre afin de passer au-dessus de la couche de coke 57 dans le four et,lors qu'elle atteint l'extrémité du four, à tomber dans la position représentée,
Jette pièce est empêchée de tourner dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre et lorsque l'organe de poussée est retiré,cette pièce retire le coke qui tombe danq le chariot 51.
Les produits volatils venant de la chambre passent par un passage 58 et peuvent être envoyés au-delà la soupape
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88 dans le condenseur 59Les fractions condensées les plus lour- des passent du condenseur 59 par les tuyaux 60 tandis que les fractions encore volatiles passent au-delà de la soupape 89 et par le tuyau 61 dans la tour de fractionnement 62.Les fractions les plus lourdes passent de la tour par le tuyau inférieur 63, tandis que les fractions plus légères sont évacuées par les tu- yaux 64 et 65,,les produits volatils restants sont évacués par le tuyau supérieur 66 et peuvent 6tre amenés à l'appareil.de conden- sation ou de fractionnement.Si on le désire ,
les soupapes 88 et 89 peuvent être fermées et les soupapes 90 et 91 ouvertes et les produits volatils peuvent être envoyés directement à la tour/62.
La matière à traiter est amenée par le tuyau 130 et la soupape 131 au collecteur 27 et aux tuyères 38 .Un conduit de retour 132 contrôlé par la soupape 133 part du condenseur 59 et aboutit au collecteur 27,de sorte que le produit de condensation plus lourd peut être amené pour être traité à nouveau si on le désire. la forme de construction représentée figs. 4 et 5 est analogue en bien des points à celle déjà décrite.La chambre 70 porte le tambour ondulé 71 supporté sur l'arbre 72. L'arbre 72 est actionné au moyen de la roue d'engrenage 73 par toute source de force motrice appropriée.La cage 74 contenant du coke ou @@@ autre matière en morceaux est supportée dans la chambre supérieure 75.
L'hydrocarbure à traiter est distribué par le tuyau 76 qui est alimenté par le tuyau 77.Les produits volatils sont évacués par le passage 78.Le tayau 79 sert à introduire du gaz ou de la va- peur dans l'arbre tubulaire 72 qui est perforé.On remarquera que l'arbre 72 est supporté à chaque extrémité dans des paliers 80 s'étendant entre des supports 81 disposésnsur les côtés opposés des portes 82 par lesquelles la couche de coke 83 peut être enle- vée.Comme représenté fig.. 5,dans cette forme de construction,
le
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ondulé tambour/71 est disposé excentriquement ou sur un côté de la rangea de cages 74.Cette figure montre clairement que les coins 84 du plancher 85 sont arrondis pour faciliter l'enlèvement du coke.la forme de construction représentée fige, l et 2,et figs.
6, 7 et 8 présente également cette caractéristique.Les passages 86 et 87 sont prévus pour introduire de la vapur ou du gaz dans la chambre pour aider la circulation, dans cette dernière.
Dans la forme de construction représentée figs. 6 à 8,la chambre 92 contient une cage rotative 93 supportée sur un arbre 94.Les tuyères 95 amènent l'hydrocarbure dans les cages su-
27 périeures 96,les tuyaux/servent à évacuer les produits volatils de la chambre,-le coke,lorsqu'il est formé ,est retiré par les portes 98.
Le plancher 99 est formé de dalles ou de briques en matière très réfractaire de préférence contenant plus de soixante pour cent d'oxyde d'alumineLes came aux de chauffage 100 contien- nent la brique de support 101 et la brique de distribution -de cha- leur 102,dont le but sera décrit plus loin.Les chambres de régéné- .ration 103 et 104 sont situées sous les carneaux 100.les ré- l'air et les régénérateurs 10 sont destinés à régénérer générateurs 103 sont destinés à régénérer/le gaz.Chaque car- neau 100 est relié par un passage 105 à un régénérateur 103 et par un passage 106 à un régénérateur 104.
Chaque: aarneau est également relié par un passage 107 au régénérateur 103 et par un passage 108 au régénérateur 104.Les régénérateurs sont, de préférence, remplis de briques ou autres moyens pour emmagasiner la chaleur,comme indiqué en 109.
Il est entendu que ces moyens peuvent s'étendre sur la totalité ou toute portion désirée de chacun des régénérateurs.
Les tuyères 110 sont prévues dans les extrémités de chaque, carneau pour l'introduction de combustible riche qui ne
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,doit pas être régénéré.Les tuyères 110 sont reliées au collecteur de combustible 111 par des soupapes 118.Le collecteur 113 est em- ployé pour le combustible ,tel que du gaz de gazogène,que l'on dé- sire régénéer.Ce collecteur 113 est relié par des soupapes 11@ aux tuyaux 115 débouchant dans les régénérateurs de gaz 104.Ces soupapes 114 sont également destinées à fermer le collecteur 113 et à relier les tuyaux 115 et les tuyaux 116*,
les tuyaux 116 com- duisent au passage 117 servant de collecteur d'air sur l'extrémité d'admission et de passager'évacuât ion pour les produits de la combustion lorsque l'opération est inverséeILe passage 117 est relié directement par de courts passages verticaux 118 aux ré- gênérateurs d'air 103, @ la forme de construction représentée fig. 9 est, en gé- néral,anlogue à celle de la fig. 5 sauf les moyens de retardement..
La matière à traiter est amenée à la chambre par le tuyau 120 et à la cage 121 de matière en morceaux.Le liquide traité passe pro- gressivement par dessus les chicanes 122, 123, 124 et 125 et les résidus tombent sur le plancher 85,Des ouvertures: de nettoyage' 126 sont prévues de sorte que la matière s'accumulant sur les chi- canes puisse être enlevée.
Dans le fonctionnement de la forme de construction de l'appareil représentée figs. 1, 2 et 3,la matière à traiter est introduite par le tuyan 130 et la soupape 131 dans le collecteur 27.Du collecteur 27 la matière passe par le tuyau d'alimentation ou les tuyères 28 dans le ahambre supérieure 24.Comme montra figs.
1 et 2, des soupapes de contrôle ;28 ,'peuvent être prévues dans' aha- aune des tuyères 28.Ces soupapes peuvent assurer une ouverture graduée,ou des moyens appropriés peuvent être prévus pour ouvrir et fermer les soupapes d'une manière intermittenteCette dernière méthode paut êter préférable lorsqu'on traite des mutières plus
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lourdes qui tendent à obstruer les petites ouvertures propres à amener continuellement la quantité voulue de matière.
La matière est d'abord déposée sur le coke ou au- tre matière en morceaux dontenu dans les cages placées dans la chambre 24.Bien que l'emploi de ces cages supérieures et de la matière ne soit pas absolument nécessaire , il a été jugé très désirable comme moyen supplémentaire pour distribuer correcte- ment la matière sur la cage rotative principale 30.Ges cages supérieures sont également avantageuses en ce qu'elles exposent la matière à un nouveau contact en minces nappes avec les gaz se dégageant,ces gaz étant évacués au-dessus des cages par les tuyaux d'évacuation 29.Le passage en ce point de gaz for- tement chauffé maintien la matière traitée très liquide au point d'empêcher un dépôt appréciable de matière solide sur le coke contenu dans ces cages supérieures.Par conséquent,
ces cages ne sont pas obstruées pendant le fonctionnement normal.,
La matière traitée tombe de ces cages suérieures sur la surface de la cage inférieure 30 qui reçoit un mouvement de rotation.Dans la cage 30 la matière passe en minces nappes sur la matière en morceaux telle que du coke , contenue dans la cage.la rotation de la cage 30 empêche l'agglomération du coke Des petites parties du coke et de la matière accumulée se dé- - tachent et tombent sur le plancher en quantités qui compensent , en principe,
toute augmentation du colume du coke par suite du dépôt sur celui-ci de la matière traitée.On comprendra que le retardement de l'écoulement de la matière peut être contrôlé par la variation de la vitesse de rotation de la cage 30.Cette rotation est normalement lente et peut être moindre qu'une rêvolution par minute$La vitesse de rotation dépendra de la ma- tiére traitée et des résultats désirés
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Les résidus liquides de la matière tombent finale- ment sur le plancher réfractaire 39.On a constaté que ces ré- sidus ne s'élèvent pas directement sous la cage, mais s'éten- dent approximativement d'une manière uniforme sur le plancher.,
Sur le plancher ils se transforment rapidement en coke et les produits volatils chauffés qui montent passent à travers' les cages fixes', facilitant ainsi la volatilisation dans la partie supérieure de la chambre .Avec certaines matières destinées à jouer ce rôle,on a constaté qu'il se produit une dissociation considérable de la matière en fractions à point d'ébullition plus bas.Après que le coke sur le plancher s'est élevé jusqu'4 la hauteur désirée,qui peut être de 7om,5 à 15 cm,l'introduction de la matière est temporairement arrêtée @usqu'à ce que la sur- devienne dure et dense et le coke face supérieure du coke/est, alors,retiré.
Dans la fig. 3, on a représenté sohématiquement un appareil pour effectuer l'enlèvement du coke .La barre de pous- sée 52 est introduite dans la chambre de toute sa longueur sous la cage 30 et est ensuite retirée pendant le mouvement de re- trait, la barre de poussée 5& pousse le coke dans le chariot 51..
Cet enlèvement est facilité en prévoyant un plancher lisse a- yant des coins arrondis,de sorte que le coke n'adhère pas à la surface de manière à empêcher son enlèvementprès enlève- ment du coke,les portes 20 et 21 sont fermées et le traitement continue.Si on le désire , de la vapeur ou autre gaz peut âtre introduit dans la cage 30 par le tuyau 19 et l'arbre de la cage., dette vapeur ou gaz augmente l'écoulement à travers la chambre et, par conséquent, agit sur la volatilisation.Le gaz employé peut, si on le désire , être le gaz résultant de l'opération qui peut âtre ramené dans ce but.
La chaleur est appliquée au plancher 39 au moyen des
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brûleurs 41 et 42,On comprendra que ces brûleurs seront employés alternativement et que l'écoulement de gaz par les oarneaux sera périodiquement inversé.,Les vues en coupe des :fige. 1 et 2 mon- trent les régénérateurs d'air 45 et 46,Ces régénérateurs peuvent contenir tout empilage de briques désiré ou autre matière absor- bant la chaleur.L'air entrant est chauffé dans ces régénérateurs et les produits de la combustion chauffant les régénérateurs op- posés lorsqu'ils sont évacués.
Il est entendu que, bien que le procédé et l'appareil aient été décrits comme étant particulièrement destinés à être employés dans la distillation d'hydrocarbures, ils sont suscepti- bles d'être utilisés dans la distillation de tente autre matière.) La matière à traiter peut être préalablement chauffée avant d'at- teindre le collecteur 7 et peut venir directement d'un appareil de chauffage préalable et conserver ainsi 1@ chaleur de ce trai- tement préalable.Par exemple,lorsqu'on traite des résidus de pé- trole,oes résidus provenant des types usuels d'appareils de dis- tillation employés pour dissocier ces matières peuvent être ame- nés à l'appareil de chauffage à l'état chaud.
Dans les figs. 4 et 5 on a représenté une autre forme de construction dans laquelle un tambour ondulé 71 remplace la cage rotative.L'exposition de la matière en minces nappes est effectuée sur la surface du tambour plutôt que sur la matière en morceaux contenue dans la cage.Le tambour peut tourner à n'im- porte quelle vitesse désirée et dans l'un ou l'autre sens;
Le fait que la cage de distribution supérieure 74 soit disposée exoentri- quement, rend possible une grande variation dans la durée d'ex( position du liquide sur le tambour,lorsque celui-ci tourne dans l'un ou l'autre sensa forme de construction montrée figs. 4 et 5 représente un appareil plus petit que celui des figs.
1 à 3,
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mais il est entendu que les principes de l'un ou de l'autre des appareils peuvent être appliqués à un appareil de toute dimen- sion pratiquera surface du tambour ou du moyen rotatif équi- valent, peut être formée de toute manière désirée pour effectuer le retardement de l'écoulement du liquide.La forme de construc- tion représentée figs, 4 et 5 est chauffée de la même manière que celle des figures précédentes et le coke est enlevé de la même manière .Les tuyaux 86 et 87 sont prévus pour introduire de la vapeur ou autre gaz/afin de faciliter et augmenter l'écou- lement des gaz à travers la chambre ,à volonté.
La forme de construction de la fig. 9 montre un au- tre modèle procéder pour effectuer l'écoulement de la matière en minces nappes à travers la partie supérieure de la chambre.
Les gaz qui montent servent à chauffer les chicanes et viennent en contact avec les nappes de matière sur les chicanes.Des portes de nettoyage sont prévues pour tout nettoyage périodique des chi- canes qui peut être nécessaire.
L'appareil pour chauffer le dispositif représenté, est représenté plus en détail dans les figs. 6,8 et 9.
A l'aide de cette forme de construction de l'appareil , l'air et le gaz peuvent êtr régénérés si on le désire ;ou tous régénérateurs peuvent âtre employés pour régénérer l'air et le combustible riche employé .Bans la pratique on a constaté que si la totalitê de l'air est introduite dans les oarneaux de com- bustion à proximité du brûleur,le chauffage n'est pas suffisam- ment uniforme sur toute la longueur des carneaux,particulière- ment lors-qu'on emploie des chambres longues.Pour cette raison les passages supplémentaires 107 et 108 sont prévus par lesquels de l'air secondaire peut âtre introduit sous les briques 103.,
Ces briques sont espacées de manière que l'air se mélange/ au gaz en
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plusieurs points,et cette construction rend le combustion et le chauffage plus uniformes.Lorsqu'on emploie des ré générateurs pour régénérer séparément l'air et le gaz,l'air s'élèvera par les ori- fices 108.lls se mélange,ront ainsi pour former une combustion se- condaire en un point situé entre les extrémités des carneaux, L'appareil représenté est, par conséquent, très souple dans son fonctionnement et peut être utilisé avec une grande variété de com- bustible.La régénération soit de l'air ,soit de l'air et du com- bustible,tel que le: gaz de gazogène a pour résultat d'assurer un rendement thermique: élevé de l'appareil.
Avec certains genres d'hydrocarbures,il peut être désirable de réaliser un procédé de dissociation avec un minimum de distillation dans cet appareil.Dans ces aas,il peut être dési- rable de réduire la durée de passage de la matière à travers la chambre et,dans ce but, la cage rotative, ou cylindre ou autre mo- yen de retardement,peut avoir des dimensions @t un effet plus fai- bles, ou peut être entièrement éliminé.Dans ce dernier cas,l'hydre- carbure liquide sera déposé dire'otement sur le plancher.Lors qu'on emploie ce mode de traitement,on préfère ordinairement introduire le liquide dans la chambre une température élevée ,approximati- vement, par exemple,
celle du procédé de distillation auquel l'hy- drocarbure peut avoir été précédemment soumis,pour la raison que l'hydrocarbure ne reçoit que peu de chaleur pendant son passage rapide à travers la chambre pour arriver au plancher et il doit atteindre le plancher à une température telle qe la chaleur de ce dernier l'élèvera rapidement à une température de dissociation.
Ce procédé de dissociation;lorsqu'il est employé pour des résidus de pétrole ou autres, donne un produit propre à une houvelle dis- tillation d'essence.
On a indiqué une matière ayant une forte teneur en
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oxyde d'alumine, comme étant particulièrement propre à la. constituti n du plancher chauffé.Ceci est très désirable lorsqu'- on traite des résidus provenant d'hydrocarbures ayant une forte teneur an soufrâmes hydrocarbures sont généralement traités par de la chaux pour neutra:iser le soufre,et la chaux restant à l'état de boue dans les résidus se mélangera avec la silice conte- nue dans un plancher ayant une forte teneur en silice et le détrui- ra.L'oxyde dTalumine ne se combine pas de cette manière et cons- titue un plancher très satisfaisant.
Une autre matière pouvant être employée est le verre fortement résistant à la chaleur actuellement produit industriellement et pouvant résister à des températures supérieures à L000 C.Ce verre présente l'avantage supplémentaire de trans.mettre la chaleur rayonnante ainsi que la chaleur transmise par contact et peut être employé non seu- lement comme plancher dans le genre d'appareil objet de la pré- sente invention,mais également dans' des récipients ou tubes pour chauffer préalablement l'huile pour la dissociation.
Ce procédé peut être utilisé pour le traitement de tous genres de résidus d'hydrocarbures,s oit liquides, soit soli- des aux températures normales, tels que certains brais provenant de la distillation du bois,de la houille et du. pétrole, Ces ré- sidus sont susceptibles de se liquéfier à une température bien inférieure à celle de la carbonisation de la houille et,lorsqu'ils sont liquéfiés,ils peuvent 8tre traités de la même manière q les machines normalement liquides. Ce procédé peut être employé également pour le traitement d'émulsions et de boues basiques ou acides contenant divers pourcentages d'humidité,étant donné que quelques litres seulement sont soumis à la fois au traitement, et aucune explosion ne peut se produire comme dans les procédés utilisant des réservoirs.
Ce procédé est particulièrement appli-
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1 cable aux résidus résultant du traitement d'huiles auxquelles a été ajouté un agent de neutralisation ,tel que la chaux pour éliminer les composes de soufreuses agents de neutralisation sont récupères avec le coke.
Les résidus lourds,solides aux températures at- mosphériques, tels que le goudron de houille,le brai et l'asphalte, lorsqu'ils sont chauffés avec dgys huiles plus légères rendent la matière mixte suffisamment liquide pour qu'elle soit amenée dans la chambre avec .peu de difficulté.La matière solide peut être placée également à l'intérieur de la chambre de traitement dans une cage supérieure,dont le fond est perforé, de sorte que' les gaz chauds qui sortent feront fondre la matière qui avancera proportionnellement à la température et au volume des gaz qui s'échappent.
Des huiles et des résidus à teneur élevée en carbone libre sont aisément distillés par ce procédé,les produits vola- tils étant récupérés par condensation et les résidus solides formés' étant enlevés sous la forme de coke,.Le présent procédé est également applicable à la fabrication d'huiles de graissage; de bonne qualité résultant de la température plus élevée du plan- cher en matière réfractaire comparée à celle des appareils de dis- tillation.Les huiles provenant de certains résidus qui ont été chauffés à 260 C., dans certaines installations de dissociation, donnent, lorsqu'elles sont traftées suivant ce procédé,des matiè- res lubrifiantes précieuses.
,Il est entendu que le terme"hydrocarbure liquide" lorsqu'il est employé dans cette description ,comprend toutes les matières décrites ci-dessus ou d'autres matières ayant des caractéristiques analogues.
Le procédé peut 8tre réalisé dans des dispositifs
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indépendants d'autres appareils, ou il peut être réalisé en combinaison avec d'autres appareils ou procédés de distillation en vue d'obtenir une économie de ohaleur.Par exemple, la chaleur perdue provenant de la mise en oeuvre du présent procédé peut être utilisée pour la distillation de la houille ou pour la production de vapeur'Jou vice-versa.Ou, la chaleur perdue,pro- venant d'un ou plusieurs dispositifs utilisant le présent pro- cédé, peut être employée pour distiller et dissocier dans un au- tre dispositif le produit liquide provenant de ce dispositif ou dispositifs ,
en vue d'obtenir des produits ayant des points d'ébu lition plus basLa chaleur perdue peut également 8tre utilisée dans les types ordinaires d'appareils de distillation de tête, dont les résidus peuvent 8tre envoyés dans le dispositif pour subir un autre traitement ou vice-versa,ou la chaleur peut avoir son origine sous les appareils de distillation de tête.La cha- leur perdue peut encore être employée pour des appareils de disso- ciation qui peuvent faire suite à cet appareil de distillation et en recevoir les produits*
Le plancher de la chambre de traitement doit 8tre très réfractaire et fait en une matière qui ne se brisera pas en éclats lorsque les résidus liquides chauds y sbnt déposés et qui ne sera soumise,dans ces conditions, qu'à une faible dilatation et à une faible contraction.Cette matière doit être dense et dure et,
par conséquent,suffisamment solide pour résister à la faible charge qu'elle ; à supporter sous des. températures élevées.Dans certaines conditions, on peut utiliser pour la constitution du planuher des métaux résistant à la chaleur,la. température du li- quide qui entre et des plaques étant réglée de façon à ne pas oc- casionner la déformation du plancher. les matières réfractaires communément employées, tel-
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les que la. silice , le carborundum et l'argile réfractaire, ne conviennent pas pour les services qu'on en attend;
en raison de leur tendance à se dilater et à se contracter et,lorsqu'elles sont chaudes, à se désagréger lorsqu'elles sont en contact avec une matière plus oummoins liquide.II @ été constaté qu'une ma- tière contenant soixante pour cent, au moins, d'oxyde d'alumine, et cuite à une température qui la rend stable dans. les conditions exigées pour transformer la matière en coke (870 à 1426 C.
dans les carneaux de chauffage )convient parfaitement.En réalité,on ne pense pas qu'il y ait une autre matière réfractaire en usage qui puisse être employée dans des conditions telles que celles existant dans la mise en oeuvre du présent procédé,car les matières actuellement utilisées non seulement se dilatent et se contrac- tent, mais tendent à se désagréger en présence de matières liqui- des.En outre,en traitant des huiles et des boues auxquelles on a ajouté de la chaux ou autre agent de neutralisât ion, le plancher à haute teneur en alumine est soumis à une action moindre d'un plan cher contenant des pourcentages plus élevés de silice,car tout excès de l'agent de netralisation aura peu ou pas d'effet sur l'alumine à ces températures.
On préfère pour constituer le plancher utiliser une matière contenant au moins soixante-dix pour cent d'alumine,pour les raisons indiquées ci-dessus,étant donné que la présence de si= lice dans la matière contenant des pourcentages plus faibles d'o- xyde d'alumine détermine une dilatation correspondante de la. ma- tière. la distillation peut être facilitée en réduisant la pression de vapeurs par la circulation de vapeur ou autre gaz.) ;
Dans ce cas', la masse de liquide est traitée sous la forme d'une mince nappe contrairement à ce qui/ a lieu dans le
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procédé usuel de chauffage en masse.Dans les procédés usuels de distillation,le chauffage s'effectue à mesure que la matière traitée est volatilisée en fraction jusqu'à ce qu'il ne reste plus que les fractions les plus lourdes.Dans le procédé décrit ici, les fractions sont distillées d'une manière continue et se dégagea! toutes ensemble,, l'invention a pour but, non seulement de traiter la matière sous la forme de nappe,
dans la chambre de chauffage .mais également de séparer différentes fractions par reflux dans la par- tie supérieure de la chambre et de séparer ensuite certaines frac- tions de la manière usuelle en employant une tour de barbotage ou dispositif analogue.. la combinaison d'une chambre de distillation en ma- tière réfractaire échauffée par en-dessous et dans laquelle la ma- tière traitée progresse de haut en bas sous la forme de minces nap- pes, permet d'obtenir des températures très élevées dans la zone le coke est produit.,On peut tirer avantage du fait bien connu que dans la distillation d'huiles IL'hydrocarbures lourdes et'de rési- dus, une quantité moindre de coke est produite à une vitesse élevee d'admission de chaleur qu'à une faible vitesse.En d'autres termes,
plus la distillation est lente,plus la quantité de coke formé'. est grande. la vitesse de rotation de 'la cage contenant la ma- tière en morceaux ou le degré d'agitation de son contenu,peut être contrôlé de façon qye l'usure des morceaux de coke ou autre matiez équilibre la vitesse de dépit du carbone sur les dits morceaux,de sorte que l'on conserve toujours ainsi approximativement le même volume de matière.En outre,le carbone finement divisé/résultant de l'abrasion des morceaux dans la cage facilite l'action de dis- sociation se produisant tans le liquide traité.
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Lorsque la production d'huile légère destinée à âtre utilisée comme combustible dans les moteurs constitue un but principal,les températures sont contrôlées de façon qu'un maximum rendement/on huile légère soit obtenu'* avec un minimum de gaz, ceci est la résultat de l'opération qui consiste à faire passer l'huile de haut en bas en minces nappes sur la surface et les aon tenus des cages ou autres dispositifs de retardement en agitant plus ou moins ces derniers.L'écoulement de l'huile e'st retardé pour obtenir le meilleur effet possible des gaz chauds qui mon- tent et également de la chaleur rayonnée par le plancher.Ce pro- cédé assure des conditions favorables pour le fractionnement des huiles lourdes et la dissociation des résidus lourds pour former des produits plus légers.
Autant qu'on le sache, aucun autre procédé de distil- lation de liquides analogues ne peut être réalisé d'une manière' continue sous des températures aussi élevées que celle indiquées ici,étant donné que tous les procédés connus sont réalisés dans 'des récipients métalliques.Une grande partie du reflux de l'huile est effectuée dans la partie supérieure de la chambre lorsque les vapeurs qui s'échappent sont maintenues à des températures con- venables.les résidus les plus lourds sont transformés en ooke sur le plancher et en sont enlevés à, intervalles.La nature des autres produits dépend en grande partie des conditions d'aménagé, de la rapidité de l'agitation;
et des températures dans toute la chambre
Bien que certaines formes d'exécution préférées de l'invention aient été représentées , que des modes de réalisation préférés du procédé aient été décrits,et qu'un certain nombre de matières à traiter- aient été indiquées,il est entendu qu'ils ne sont donnés qu'à titre d'exemple et que l'on peut y apporter des
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modifications suivant les cas. Comme exemple d'une modification, les vapeurs produites par l'appareil et le procédé peuvent être utilisées directement pour subir un nouveau traitement de disso- ciation sans condensation ou fractionnement préalable.